數(shù)字化虛擬校園系統(tǒng)設(shè)計與研究

樊宇

【摘要】 在信息化、數(shù)字化的背景下數(shù)字城市開始建設(shè)起來作為其中重要的組成部分數(shù)字化虛擬校園也開始不斷發(fā)展。其中3D GIS的虛擬化校園系統(tǒng)成為了數(shù)字化虛擬校園發(fā)展的代表技術(shù)。通過3D GIS建模能有效展示虛擬化校園的立體圖形。為探究3D GIS技術(shù)對虛擬校園系統(tǒng)設(shè)計的影響本研究在分析虛擬化數(shù)字校園的基礎(chǔ)上探究3D GIS的實現(xiàn)功能為將來的3D GIS虛擬化數(shù)字校園的發(fā)展提供參考和借鑒的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 3D GIS技術(shù) 虛擬化校園系統(tǒng) 數(shù)字化

隨著社會不斷進步信息化、數(shù)字化開始融入到人們的生活二維的校園地理信息系統(tǒng)也逐漸開始轉(zhuǎn)變?yōu)槿S的校園地理信息系統(tǒng)3D GIS技術(shù)開始逐漸在校園中得到應(yīng)用。而虛擬化校園的提出則始于上個世紀80年代Jaron Lanier 提出的“虛擬現(xiàn)實”（Virtual Reality）這一概念他認為利用計算機可以模擬出一個虛擬的世界可以讓用戶產(chǎn)生一種身臨其境的感覺[1]。因此隨著虛擬地理環(huán)境技術(shù)、數(shù)字庫等信息技術(shù)的不斷發(fā)展以此為基礎(chǔ)選擇Visual C++或者Map Objects作為技術(shù)的開發(fā)平臺建立起一個可視化的虛擬的平臺能有效夠幫助學校的相關(guān)人員進行校園的布局和管理工作的開展具有非常大的使用價值。為此本研究主要在分析虛擬數(shù)字校園系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上深入探究3D GIS技術(shù)對于虛擬化數(shù)字校園發(fā)展的影響旨在探究虛擬數(shù)字校園的技術(shù)實現(xiàn)為今后數(shù)字化校園的發(fā)展與建設(shè)提供參考和借鑒的資料。

一、虛擬校園系統(tǒng)的功能

1.1圖層管理

通過連接Arc GIS 中數(shù)據(jù)庫，在系統(tǒng)中的圖形模塊功能能夠?qū)崿F(xiàn)加載或者卸載圖層，通過縮放或者平移能夠?qū)⑿@內(nèi)的建筑院，校道，甚至是花壇，水體都能夠具體反映出來，同時，該系統(tǒng)還能支持圖形的輸出。

1.2虛擬校園場景的驅(qū)動

虛擬校園場景的驅(qū)動是實現(xiàn)虛擬數(shù)字化校園的重要環(huán)節(jié)。在建設(shè)完成3D 模型后，只有將其放置在房在相應(yīng)的漫游環(huán)境中，才能真正實現(xiàn)讓觀察者身臨其境的目標。

1.3屬性查詢

該系統(tǒng)對于校園內(nèi)的建筑物，或者系統(tǒng)內(nèi)的信息檢測，定位和查詢都能夠以快速、準確地的姿態(tài)進行。同樣，在對系統(tǒng)信息進行統(tǒng)計分析也是非常準確、快速的，使其能夠準確地提供相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)，有助于建筑物的管理和設(shè)計。同時，這種檢索和查詢是一種雙向的結(jié)構(gòu)，用戶既可以根據(jù)圖形查看屬性，同時也可以根據(jù)屬性查看圖形。

二、虛擬校園技術(shù)實現(xiàn)

2.1建模

在建模的過程中，如果在3D MAX中利用布爾進行運算，那么物體則存在產(chǎn)生變化的可能性，甚至會出現(xiàn)計算錯誤的現(xiàn)象，進而影響到了正常的工作[2]。但是，此時如果選擇的是利用矩形—編輯樣條線—附加—擠出這種形式來進行運算，那么所得到的的效果將會大大優(yōu)于前者。

2.2 Arc Scene中模型信息缺失的解決

模型導入到Arc Scene時必須以3DS格式進行導入，在導入后，客戶通過系統(tǒng)進行觀察時可能存在出現(xiàn)部分損失的現(xiàn)象（例如無法顯示透明玻璃，以至于顯示窗體沒有玻璃）。此時，通過3D MAX復(fù)制或在陣列時通過選擇“復(fù)制”操作，就能夠?qū)⒃贏rc Scene中無法顯示的模型信息。但是，如果是通過選擇“實例”或者“參考”而得到的模型，那么就不能夠在Arc Scene中完全顯示出來。

2.3材質(zhì)損失或其他損失的解決

在將模型導入到Art scene之后后，存在輪廓完整但紋理材質(zhì)丟失的可能性，這對系統(tǒng)的效果也會有大大的影響。因此，為了解決這一問題，操作者可以將模型及其紋理貼圖通過同一路徑進行保存，這種方式在導入后雖然顏色、亮度等方面會出現(xiàn)一定程度的失真，但這種失真卻是可以通過3D Effects上的工具進行調(diào)節(jié)的，調(diào)節(jié)后將不會相應(yīng)模型的效果[3]。

三、結(jié)語

在信息化、數(shù)字化的社會背景下信息數(shù)字化在實際的應(yīng)用中得到了良好的發(fā)展。而在此背景下校園中使用3D GIS技術(shù)構(gòu)建虛擬化校園系統(tǒng)不僅可以建立起一個有效的校園管理系統(tǒng)為學校的科學管理提供技術(shù)支持還能為師生的信息查詢提供便利。對學校的發(fā)展而言有著非常大的影響。而同時完善的數(shù)字校園信息系統(tǒng)不僅僅有效促進學校的發(fā)展在其他領(lǐng)域也能做出巨大的貢獻。因此在未來的發(fā)展過程中還需要不斷重視虛擬數(shù)字校園系統(tǒng)的建設(shè)促進虛擬數(shù)字校園的發(fā)展。

參 考 文 獻

[1]陳旭，何原榮，岳秋霞.基于MAPGISK9的三維虛擬校園系統(tǒng)設(shè)計[J].赤峰學院學報（自然科學版），2014，v.30；No.19612：17-19.

[2]宋燕燕.基于引擎技術(shù)的虛擬校園系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)[J].軟件工程師，2015，v.18；No.19610：20-23.

[3]江濤.基于WEBGIS的數(shù)字虛擬校園系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].信息與電腦（理論版），2011，No.23403：44.